JPS59226621A - Circuit breaker - Google Patents

Circuit breaker

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JPS59226621A
JPS59226621A JP58099603A JP9960383A JPS59226621A JP S59226621 A JPS59226621 A JP S59226621A JP 58099603 A JP58099603 A JP 58099603A JP 9960383 A JP9960383 A JP 9960383A JP S59226621 A JPS59226621 A JP S59226621A
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Japan
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current
circuit
output
resistor
voltage
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JP58099603A
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Japanese (ja)
Inventor
晃三 佐藤
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は過電流引き外し装置を有する回路しゃ断器に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a circuit breaker having an overcurrent tripping device.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

従来の回路しゃ断器は、主回路に接続された変流器の出
力な全波整流し、この整流出力を、過電流の検出用信号
として用いると共に、引き外し装置および過電流検出回
路の付勢にも用いるように構成されている。この場合、
過電流検出回路の付勢電圧を一定に保持するために、変
流器の全波整流出力は、コンデンサ、抵抗、定電圧ダイ
オード等を用いた平滑回路によって直流電圧に変換され
る。過電流検出回路の電源としてこの定電圧ダイオード
の端子電圧が用いられる。この電圧としては例えば15
ボルト程度は必要なので、この電圧を得るために変流器
の巻数比も大きくなる。従って、主回路′電流が大きく
なると、変流器の出力電圧が心安以上に^くなシ、定電
圧ダイオードに直列接続されている抵抗の電圧降下分が
大きくなる。
Conventional circuit breakers perform full-wave rectification of the output of a current transformer connected to the main circuit, and use this rectified output as a signal for detecting overcurrent, as well as energizing the trip device and overcurrent detection circuit. It is also designed to be used. in this case,
In order to keep the energizing voltage of the overcurrent detection circuit constant, the full-wave rectified output of the current transformer is converted into a DC voltage by a smoothing circuit using a capacitor, a resistor, a constant voltage diode, and the like. The terminal voltage of this voltage regulator diode is used as a power source for the overcurrent detection circuit. For example, this voltage is 15
Volts are required, so the turns ratio of the current transformer must be large to obtain this voltage. Therefore, when the main circuit's current increases, the output voltage of the current transformer becomes higher than safe, and the voltage drop across the resistor connected in series with the voltage regulator diode increases.

このため、変流器の負荷が大きくなシ、消費電力が増大
すると共に、変流器自体も大きくなければならない。例
えば回路しゃ断器を配線用に用いるときは、変流器用の
スペースが少ないため、充分な大きさの変流器を用いる
ことができず、主回路の電流検出の直線性が大電流領域
で劣化する。又、定電圧ダイオードと抵抗との直列回路
は、引き外し装置の電源回路として用いられるために、
消費電力の大きい、形状の大きいものが用いられ、装置
のコンパクト化に対する障害となっている。又、負荷の
短絡故障によって主回路に大電流が流れると、変流器の
出力巻線には過電圧が発生するので、この出力巻線間に
は高耐圧のサージアブソーバが必要とな9、又、整流回
路のコンデンサにも高耐圧が要求され、装置のコストア
ップの原因となって、I/)る。
Therefore, the load on the current transformer is large, power consumption increases, and the current transformer itself must be large. For example, when using a circuit breaker for wiring, there is not enough space for a current transformer, so a sufficiently large current transformer cannot be used, and the linearity of current detection in the main circuit deteriorates in the high current region. do. Also, since the series circuit of a constant voltage diode and a resistor is used as a power supply circuit for a tripping device,
Large-sized devices with high power consumption are used, which is an obstacle to making the device more compact. In addition, if a large current flows in the main circuit due to a short-circuit failure in the load, overvoltage will occur in the output winding of the current transformer, so a high voltage surge absorber is required between the output windings. The capacitors in the rectifier circuit are also required to have a high withstand voltage, which increases the cost of the device.

更に、変流器の検出出力が、電流検出信号として用いら
れると共に回路しゃ断器の電源としても用いられるので
、特に定電圧ダイオードの温度による特性変化が検出信
号の変動として現われ、回路しゃ断器の精度が低下する
欠点があった。
Furthermore, since the detection output of the current transformer is used both as a current detection signal and as a power source for the circuit breaker, changes in the characteristics of the voltage regulator diode due to temperature appear as fluctuations in the detection signal, which may affect the accuracy of the circuit breaker. There was a drawback that the value decreased.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

この発明の目的は、主回路の電流変化の広い範囲に亘っ
て高い直線性をもって電流検出を行なうことができ、主
回路の大電流領域でも検出電圧が過電圧にならず、コン
パクトで経済性の良い回路しゃ断器を提供することであ
る。
The purpose of this invention is to be able to detect current with high linearity over a wide range of current changes in the main circuit, to prevent the detection voltage from becoming an overvoltage even in the large current region of the main circuit, and to be compact and economical. To provide a circuit breaker.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

この発明によれば、上記の目的は、主回路の低電流領域
の電流検出は変流器により行ない、大電流領域の電流検
出は磁気リングの空隙にホール素子を取付けて用いた電
流検出器により行なうように回路しゃ断器を構成するこ
とによシ達成される。
According to this invention, the above object is to detect the current in the low current region of the main circuit by a current transformer, and to detect the current in the large current region by a current detector using a Hall element attached to the gap of the magnetic ring. This is accomplished by configuring the circuit breaker to do so.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下実施例の図面を参照してこの発明の詳細な説明する
。第1図において、交流単相電源1には、しゃ断器接点
2および主回路3を介して負荷4が接続される。このし
ゃ断器接点2は、抵抗18を介してベースがOR回路3
6に接続されたトランジスタ14のONによp付勢され
る引き外しコイル15によって駆動されて、開閉制御さ
れる。
The present invention will be described in detail below with reference to the drawings of embodiments. In FIG. 1, a load 4 is connected to an AC single-phase power source 1 via a breaker contact 2 and a main circuit 3. As shown in FIG. This breaker contact 2 connects the base to the OR circuit 3 via the resistor 18.
It is driven by a tripping coil 15 that is energized by turning on the transistor 14 connected to the transistor 6, and is controlled to open and close.

主回路8には、8個の出力巻線16−1.16−2゜1
6−8を有する変流器16の一次導体が結合される。主
回路s中には更に、電流センサ17の外被絶縁材ブス1
7−1が接続される。電流センサ17はこのプス17−
1および磁気リング付ホール素子17−2から構成され
る。
The main circuit 8 has eight output windings 16-1.16-2゜1.
The primary conductors of current transformer 16 with 6-8 are coupled. In the main circuit s, there is also a jacket insulation material bus 1 of the current sensor 17.
7-1 is connected. The current sensor 17 is connected to this bus 17-
1 and a Hall element 17-2 with a magnetic ring.

第1の出力巻線16−1の端子は、4個のダイオード5
−1.5−2.5−8.5−4でなる全波整流器5の交
流入力端に接続される7第2の出力巻線16−2の端子
は、4個のダイオード18−1.18−2゜18−8.
18−4でなる全波整流器18の交流入力端に接続され
る。第8の出力巻線16−8の端子は、4個のダイオー
ド19−1.19−2.19−8.19−4でなる全波
整流器19の交流入力端に接続される。
The terminals of the first output winding 16-1 are connected to four diodes 5
-1.5-2.5-8.5-4 terminals of the second output winding 16-2 connected to the AC input terminal of the full-wave rectifier 5 are connected to four diodes 18-1. 18-2゜18-8.
It is connected to the AC input terminal of the full-wave rectifier 18 consisting of 18-4. A terminal of the eighth output winding 16-8 is connected to an AC input terminal of a full-wave rectifier 19 consisting of four diodes 19-1.19-2.19-8.19-4.

全波整流器5の直流出力端子間にはコンデンサ20、定
電圧ダイオード55が並列に接続され、更に抵抗21お
よび選択回路22中のダイオード22−3でなる直列回
路が並列に接続される。整流器5の正端子は、ダイオー
ド22−1を介して抵抗81−1の一端に接続され、負
端子は負ラインNに接続される。
A capacitor 20 and a constant voltage diode 55 are connected in parallel between the DC output terminals of the full-wave rectifier 5, and a series circuit consisting of a resistor 21 and a diode 22-3 in the selection circuit 22 is also connected in parallel. A positive terminal of the rectifier 5 is connected to one end of a resistor 81-1 via a diode 22-1, and a negative terminal is connected to a negative line N.

整流器18の直流出力端子間には、コンデンサ28が接
続され、このコンデンサ2814、抵抗24、定電圧ダ
イオード25の直列回路が並列接続されるっ整流器18
の正端子は引き外しコイル15の一端に接続され、抵抗
24と定電圧ダイオード26との接続点は正ラインPに
接続される。
A capacitor 28 is connected between the DC output terminals of the rectifier 18, and a series circuit of this capacitor 2814, a resistor 24, and a constant voltage diode 25 is connected in parallel.
The positive terminal of is connected to one end of the tripping coil 15, and the connection point between the resistor 24 and the constant voltage diode 26 is connected to the positive line P.

一方、負端子は負ラインNに接続される。On the other hand, the negative terminal is connected to the negative line N.

整流器19の直流出力端子間には、コンデンサ26が接
続され、更に抵抗27.定電圧ダイオード28でなる直
列回路が接続される。この定電圧ダイオード28の端子
間には、定電流回路29甲の抵抗29−1.29−2が
直列に接続され、更に演算増幅器29−8の電源端子が
接続される。この演算増幅器29−8の非反転入力端は
、抵抗29−1゜29−2の接続点に接続され、反転入
力端は可変抵抗器29−4の摺動端に接続される。演算
増幅器29−3の出力端はホール素子17−2の十入力
端に接続され、−入力端は可変抵抗器29−4のL出力
端に接続される。可変抵抗器29−4のH出力端は、演
算増幅器29−8の一電源端に接続される。
A capacitor 26 is connected between the DC output terminals of the rectifier 19, and a resistor 27. A series circuit consisting of a constant voltage diode 28 is connected. The resistors 29-1 and 29-2 of the constant current circuit 29A are connected in series between the terminals of the constant voltage diode 28, and the power supply terminal of the operational amplifier 29-8 is further connected. The non-inverting input end of the operational amplifier 29-8 is connected to the connection point of the resistors 29-1 and 29-2, and the inverting input end is connected to the sliding end of the variable resistor 29-4. The output terminal of the operational amplifier 29-3 is connected to the 10 input terminal of the Hall element 17-2, and the - input terminal is connected to the L output terminal of the variable resistor 29-4. The H output terminal of the variable resistor 29-4 is connected to one power supply terminal of the operational amplifier 29-8.

ホール素子17−2の一方の出力端子は、全波整流回路
80中の抵抗器80−1.80−2の一端に共通接続さ
れ、他方の出力端子は、負ラインNに接続されると共に
、抵抗80−5,1−11.81−4の一端に共通接続
される。抵抗80−1.80−2の他端間には、抵抗8
0−8.80−8が直列接続され、抵抗80−1と80
−8の接続点は演算増幅器30−4の反転入力端に接続
されるっこの演算増幅器80−4の非反転入力端は抵抗
80−5の他端に接続され、出力端は、ダイオード80
−6を介して抵抗80−8.80−8の接続点に接続さ
れ、更にダイオード80−7を介して反転入力端(二接
続される。
One output terminal of the Hall element 17-2 is commonly connected to one end of the resistor 80-1.80-2 in the full-wave rectifier circuit 80, and the other output terminal is connected to the negative line N. It is commonly connected to one end of the resistors 80-5, 1-11 and 81-4. Resistor 80-1. Between the other ends of 80-2, resistor 8
0-8.80-8 are connected in series, resistors 80-1 and 80
-8 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 30-4.The non-inverting input terminal of this operational amplifier 80-4 is connected to the other end of the resistor 80-5, and the output terminal is connected to the diode 80.
-6 to the connection point of resistors 80-8 and 80-8, and further via diode 80-7 to the inverting input terminal (two connected).

抵抗80−2.80−8の接続点は、演算増幅器80−
10の反転入力端に接続され、増幅器80−10の反転
入力端は抵抗80−11の他端に接続される。その出力
端は抵抗80−9を介してその反転入力端に接続され、
更に、増幅回路81中の抵抗81−1を介して演算増幅
器81−2の非反転入力端に接続される。この増幅器8
1−2の反転入力端は抵抗81−4の他端に接続される
。その出力端は抵抗81−8を介して反転入力端に接続
され、更に、ダイオード22−2.増幅回路82甲の抵
抗82−1を介して演算増幅器82−4の非反転入力端
に接続される。増幅器82−4の反転入力端は抵抗82
−2を介して負ラインNに接続され、又、抵抗82−8
を介して出力端に接続される。
The connection point of the resistor 80-2.80-8 is the operational amplifier 80-
The inverting input end of the amplifier 80-10 is connected to the other end of the resistor 80-11. Its output terminal is connected to its inverting input terminal via a resistor 80-9,
Further, it is connected to a non-inverting input terminal of an operational amplifier 81-2 via a resistor 81-1 in the amplifier circuit 81. This amplifier 8
The inverting input terminal of resistor 81-2 is connected to the other terminal of resistor 81-4. Its output terminal is connected to the inverting input terminal via a resistor 81-8, and is further connected to a diode 22-2. It is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 82-4 via the resistor 82-1 of the amplifier circuit 82A. The inverting input terminal of the amplifier 82-4 is connected to the resistor 82.
-2 to the negative line N, and is also connected to the resistor 82-8
Connected to the output end via.

この演算増幅器82−4の出力端は、演算増幅器88−
2.84−2.85−2の夫々の非反転入力端に接続さ
れると共に、2米量85−6の一方の入力端に接続され
る。各増幅器88−2.84−2.35−2の正、負電
源端子は夫々正ラインPおよび負ラインNに接続される
。この正負ラインP、N間には更に、可変抵抗器88−
1.84−1.85−1が並列接続される。可変抵抗器
88−1.84−1.85−1の各摺動端Cは増幅器8
8−2.84−2.85−2の反転入力端に夫々接続さ
れる。増幅器33−2の出力端は直接にOR回゛路86
の第1の入力端に接続される。ここで、可変抵抗器88
−1.増幅器88−2は瞬時特性回路88を構成してい
る。
The output terminal of this operational amplifier 82-4 is connected to the operational amplifier 88-
2.84-2.85-2, and one input terminal of 2.85-6. The positive and negative power supply terminals of each amplifier 88-2.84-2.35-2 are connected to a positive line P and a negative line N, respectively. A variable resistor 88- is further connected between the positive and negative lines P and N.
1.84-1.85-1 are connected in parallel. Each sliding end C of the variable resistor 88-1.84-1.85-1 is connected to the amplifier 8.
8-2.84-2.85-2, respectively. The output terminal of the amplifier 33-2 is directly connected to the OR circuit 86.
is connected to the first input terminal of the. Here, variable resistor 88
-1. Amplifier 88-2 constitutes instantaneous characteristic circuit 88.

可変抵抗器84−1、増幅器84−2は短限時特性回路
84を構成し、増幅器84−2の出力端は抵抗84−8
の一端に接続される。抵抗84−8の他端はコンデンサ
84−4を介して負ラインNに接続され、更に演算増幅
器34−6の非反転入力端に接続される。この増幅器8
4−6の反転入力端は可変抵抗84−5の摺動端に接続
され、固定端H,Lは正負電源ラインP、Nに夫々接続
される。増幅器84−6の出力端はOR回路36の第2
の入力端に接続される。
The variable resistor 84-1 and the amplifier 84-2 constitute a short time characteristic circuit 84, and the output terminal of the amplifier 84-2 is connected to the resistor 84-8.
connected to one end of the The other end of the resistor 84-8 is connected to the negative line N via the capacitor 84-4, and further connected to the non-inverting input end of the operational amplifier 34-6. This amplifier 8
The inverting input end of 4-6 is connected to the sliding end of variable resistor 84-5, and the fixed ends H and L are connected to positive and negative power lines P and N, respectively. The output terminal of the amplifier 84-6 is connected to the second output terminal of the OR circuit 36.
connected to the input end of the

可変抵抗器85−1.演算増幅器a5−2は長限時特性
回路35を構成し、増幅器35−2の出力端は、抵抗8
5−8を介してトランジスタ85−5のベースに接続さ
れる。トランジスタ35−5のコレクタは抵抗35−4
を介して正ラインPに接続され、エミッタは負ラインN
に直接に接続される。
Variable resistor 85-1. The operational amplifier a5-2 constitutes a long time characteristic circuit 35, and the output terminal of the amplifier 35-2 is connected to a resistor 8.
5-8 to the base of transistor 85-5. The collector of the transistor 35-5 is the resistor 35-4.
through the positive line P, and the emitter is connected to the negative line N
connected directly to.

2米量85−6の出力端は抵抗35−7の一端に接続さ
れ、他端はFET 85−8.コンデンサ85−10の
一端に接続され、更に増幅器85−12の十入力端に接
続される。増幅器85−12の他の入力端は負ラインN
に接続される。FET 85−8のゲートはトランジス
タ85−5のコレクタに接続され、他端は抵抗35−9
の一端に接続される。コンデンサ85−10の他端は抵
抗85−11の一端に接続される。抵抗85−9.85
−11の他端は共通に増幅器85−12の正電源端に接
続される。増幅器85−12の出力端は演算増幅器86
−14の非反転入力端に接続される。この増幅器85−
14の反転入力端は可変抵抗器85−18の摺動端Cに
接続され、その固定端H,Lおよび増幅器85−14の
電源端子は夫々正、負ラインP、Nに接続される。増幅
器85−14の出力端はOR回路86の第3の入力端(
二接続される。OR回路86の出力端は抵抗18を介し
てトランジスタ14のペースにaM され、エミッタは
負ラインNに、コレクタは引き外しコイル15を介して
全波整流器18の正側出力端に接続される。
The output end of the resistor 85-6 is connected to one end of the resistor 35-7, and the other end is connected to the FET 85-8. It is connected to one end of a capacitor 85-10, and further connected to an input end of an amplifier 85-12. The other input terminal of amplifier 85-12 is negative line N.
connected to. The gate of FET 85-8 is connected to the collector of transistor 85-5, and the other end is connected to resistor 35-9.
connected to one end of the The other end of capacitor 85-10 is connected to one end of resistor 85-11. Resistance 85-9.85
The other end of -11 is commonly connected to the positive power supply end of amplifier 85-12. The output terminal of the amplifier 85-12 is an operational amplifier 86.
-14 is connected to the non-inverting input terminal. This amplifier 85-
14 is connected to the sliding end C of the variable resistor 85-18, and its fixed ends H, L and the power supply terminal of the amplifier 85-14 are connected to the positive and negative lines P, N, respectively. The output terminal of the amplifier 85-14 is connected to the third input terminal (
Two are connected. The output terminal of the OR circuit 86 is connected to the pace of the transistor 14 via the resistor 18, the emitter is connected to the negative line N, and the collector is connected via the tripping coil 15 to the positive side output terminal of the full-wave rectifier 18.

上記のような構成の回路しゃ断器において、電源1から
接点2、主回路8、ブス17−1を介して単相交流負#
4に電力が供給される。変流器16の第1の出力巻線1
6−1に発生された検出出力は、全波整流器5で直流に
変換されで、抵抗21に供給され、電圧信号に変換され
る。コンデンサ2゜は、出力巻線16−1に発生する信
号のピーク充電を行なうと同時に、ノイズ除去も行なう
。定電圧ダイオード55は、主回路8に負向4の短絡故
障などによる大電流が流れたときに、出力巻線16−1
に発生する過電圧を抑制する作用を持つ。゛第2の出力
巻線16−2の出力信号は、全波整流器18によp直流
電流に変換されて、抵抗器24を介して定電圧ダイオー
ド25に供給され、一定の直流電圧が正、負ラインP、
N間に供給される。
In the circuit breaker configured as described above, a single-phase AC negative
Power is supplied to 4. First output winding 1 of current transformer 16
The detection output generated at 6-1 is converted into direct current by the full-wave rectifier 5, supplied to the resistor 21, and converted into a voltage signal. The capacitor 2° performs peak charging of the signal generated in the output winding 16-1, and at the same time performs noise removal. The constant voltage diode 55 is connected to the output winding 16-1 when a large current flows through the main circuit 8 due to a short-circuit failure in the negative direction 4, etc.
It has the effect of suppressing overvoltage that occurs in゛The output signal of the second output winding 16-2 is converted into a p direct current by the full wave rectifier 18, and is supplied to the constant voltage diode 25 via the resistor 24, so that a constant direct current voltage is negative line P,
Supplied between N.

定電圧ダイオード25および抵抗24でなる直列回路の
端子間に得られる直流電圧は、トランジスタ514を介
して引き外しコイル15に供給される。
The DC voltage obtained between the terminals of the series circuit consisting of the constant voltage diode 25 and the resistor 24 is supplied to the tripping coil 15 via the transistor 514.

定電圧ダイオード25は、その端子間に主回路8に短絡
故障などにより大電流が流れたときに、出力巻線16−
2に発生する過電圧を抑制する作用を持つ。コンデンサ
28は全波整流器18の出力の平滑およびノイズ除去用
である。
When a large current flows between the terminals of the constant voltage diode 25 in the main circuit 8 due to a short-circuit failure, etc., the output winding 16-
It has the effect of suppressing the overvoltage that occurs in 2. Capacitor 28 is for smoothing the output of full-wave rectifier 18 and removing noise.

定電圧ダイオード25の端子間に得られる定電圧は、回
路全体の制御電圧として、全波整流回路80、増幅回路
81.増幅回路82.瞬時特性回路88.短限時回路8
4.および長限時特性回路85に供給される。
The constant voltage obtained between the terminals of the constant voltage diode 25 is used as a control voltage for the entire circuit, including a full-wave rectifier circuit 80, an amplifier circuit 81 . Amplification circuit 82. Instantaneous characteristic circuit 88. Short time circuit 8
4. and is supplied to the long time characteristic circuit 85.

第8の出力巻線16−8の出力は全波整流器19で整流
され、定電圧ダイオード28の端子間に一定の直流電圧
が得られる。コンデンサ26は巻線]6−8の出力に発
生する信号の平滑とノイズ除去用である。定電圧ダイオ
ード28は、主回路8に短絡故障などにより大電流が発
生した時に出力巻線16−8に発生する過電圧を抑制す
るものである。
The output of the eighth output winding 16-8 is rectified by a full-wave rectifier 19, and a constant DC voltage is obtained between the terminals of the constant voltage diode 28. The capacitor 26 is for smoothing the signal generated at the output of the winding 6-8 and removing noise. The constant voltage diode 28 suppresses overvoltage generated in the output winding 16-8 when a large current is generated in the main circuit 8 due to a short-circuit failure or the like.

定電圧ダイオード28の端子間に発生する定電圧は、定
電流回路29の制御電源として用いられる。
The constant voltage generated between the terminals of the constant voltage diode 28 is used as a control power source for the constant current circuit 29.

定電流回路29において、抵抗29−1と29−2で分
圧された電圧と、可変抵抗器29−4の分圧比とによシ
決まる定電流が、増幅器29−8から得られ、この出力
電流が電流センサ17の磁気リングの空隙に取付けられ
たホール素子17−2に制御電流として供給される。こ
こで、主回路2に流れる電流によシプス17−1に発生
した磁界が磁気リングによ)集束されてホール素子17
−2に印加されると、ホール素子17−2にはこの磁界
の強さに比例した出力電圧が発生し、これが全波整流回
路80に供給される。ホール素子17−2の出力電圧が
十のときは、増幅器80−4は反転増幅器として動作し
、ダイオード80−6は短絡状態、ダイオード80−7
はしゃ断状態となる。抵抗ao−i、ao−8の比で決
まる一側の出力電圧がダイオード80−6のアノード側
に発生する。一方抵抗3o−2を介して+側の人力信号
が増幅器80−10に供給される。増幅器30−4で一
側に反転された信号は、増幅器80−10で抵抗80−
8と30−9の比で反転し、+側の信号として増幅器a
o−toの出力端に現われる。また、抵抗80−2を介
して供給される子側入力信号は、増幅器80−10で抵
抗80−2と80−9の比で反転し、−側の信号として
増幅器30−10の出力端に現われる。従って、増幅器
80−10の出力には、増幅器30−4で一側に反転し
た入力信号と、抵抗80−2を介して供給される入力信
号とを加算した形となり、通常、増幅器80−10の出
力には、+側の出力が発生するように、各抵抗の値が定
められる。
In the constant current circuit 29, a constant current determined by the voltage divided by the resistors 29-1 and 29-2 and the voltage dividing ratio of the variable resistor 29-4 is obtained from the amplifier 29-8, and this output is A current is supplied as a control current to the Hall element 17-2 attached to the air gap of the magnetic ring of the current sensor 17. Here, the magnetic field generated in the ship 17-1 by the current flowing through the main circuit 2 is focused by the magnetic ring, and the Hall element 17
-2, an output voltage proportional to the strength of this magnetic field is generated in the Hall element 17-2, and this is supplied to the full-wave rectifier circuit 80. When the output voltage of the Hall element 17-2 is ten, the amplifier 80-4 operates as an inverting amplifier, the diode 80-6 is in a short-circuited state, and the diode 80-7 is in a short-circuited state.
It becomes a cutoff state. An output voltage on one side determined by the ratio of resistors ao-i and ao-8 is generated on the anode side of diode 80-6. On the other hand, the + side human input signal is supplied to the amplifier 80-10 via the resistor 3o-2. The signal inverted to one side by amplifier 30-4 is transferred to resistor 80- by amplifier 80-10.
Amplifier a
Appears at the output end of o-to. Further, the child side input signal supplied via the resistor 80-2 is inverted by the ratio of the resistors 80-2 and 80-9 in the amplifier 80-10, and is sent as a negative side signal to the output terminal of the amplifier 30-10. appear. Therefore, the output of the amplifier 80-10 is the sum of the input signal inverted to one side by the amplifier 30-4 and the input signal supplied via the resistor 80-2. The value of each resistor is determined so that a + side output is generated.

ホール素子17−2の出力電圧が一側の時は、増幅器8
0−4が反転増幅器として動作する為、その出力が反転
され、ダイオード80−6はしゃ断状態、ダイオード8
0−7は短絡状態となる。このようにして、増幅器80
−4の入出力間はダイオード80−7で短絡され、抵抗
80−8を介して増幅器80−10の反転入力端に供給
される信号がなくなる。又、抵抗30−2を介して供給
される信号により、抵抗80−2.80−9の比で決ま
る+側に反転した電圧が増幅器30−10の出力端よシ
得られる。
When the output voltage of the Hall element 17-2 is on one side, the amplifier 8
Since 0-4 operates as an inverting amplifier, its output is inverted, diode 80-6 is cut off, and diode 8
0-7 are short-circuited. In this way, amplifier 80
-4 is short-circuited by a diode 80-7, and no signal is supplied to the inverting input terminal of the amplifier 80-10 via the resistor 80-8. Further, by the signal supplied through the resistor 30-2, a voltage inverted to the positive side determined by the ratio of the resistors 80-2, 80-9 is obtained at the output terminal of the amplifier 30-10.

このようにして得られた全波整流回路80の出力は、抵
抗81−1を介して増幅器31−2の非反転入力端に供
給される。この増幅器31−2は非反転増幅器として動
作し、抵抗81−8.81−4の比で決まる出力電圧が
得られる。この増幅器81−2の増幅率は、主回路3に
流れる電流が例えば100OA程度までは、出力巻線1
6−1によシ検出された抵抗21とダイオード22−8
の両端の信号電圧の方が、電流センサ17のホール素子
17−2の出力信号に応じた増幅器81−2の出力電圧
より大きくなるように、整定されている、従って主回路
8の電流が100OA以下の領域では、抵抗21とダイ
オード22−3の両端の信号電圧が、ダイオード22−
1を介して増幅器32への入力信号となる。ここで、ダ
イオード22−1の順電圧降下分が、ダイオード22−
3の順電圧降下分で打ち消される為、抵抗21で検出さ
れた電圧が増幅回路32の入力信号電圧となるっ 主回路8に流れる電流が1000人より大きい領域では
、ホール素子17−2の出力電圧はダイオード22−2
を介して増幅回路82へ供給される。この増幅回路82
は、その後段に接続された引きはずし特性回路の信号レ
ベルと合致するようにその出力レベルが調整される。増
幅回路32の出力電圧は、各特性回路38〜85に供給
される。瞬時特性回路88中の可変抵抗88−1は、電
流値に対して瞬時特性を持つように設定される。このよ
うにして設定された基準電圧が増幅器88−2の反転入
力端に供給される。可変抵抗84−1は短限時特性の電
流整定用であり、得られた基準電圧が増幅器84−2の
反転入力端に供給される。可変抵抗84−5は短限時特
性の時間整定用であり、得られた基準電圧が増幅器34
−6の反転入力端に供給される。
The output of the full-wave rectifier circuit 80 obtained in this manner is supplied to the non-inverting input terminal of the amplifier 31-2 via the resistor 81-1. This amplifier 31-2 operates as a non-inverting amplifier and provides an output voltage determined by the ratio of resistors 81-8 and 81-4. The amplification factor of this amplifier 81-2 is such that the output winding 1
Resistor 21 and diode 22-8 detected by 6-1
is set so that the signal voltage across both ends of the current sensor 17 is higher than the output voltage of the amplifier 81-2 according to the output signal of the Hall element 17-2 of the current sensor 17. Therefore, the current of the main circuit 8 is 100 OA. In the following region, the signal voltage across the resistor 21 and the diode 22-3 is
1 becomes an input signal to the amplifier 32. Here, the forward voltage drop of the diode 22-1 is
Since the voltage detected by the resistor 21 becomes the input signal voltage of the amplifier circuit 32, the voltage detected by the resistor 21 becomes the input signal voltage of the amplifier circuit 32. Voltage is diode 22-2
The signal is supplied to the amplifier circuit 82 via. This amplifier circuit 82
The output level is adjusted to match the signal level of the trip characteristic circuit connected to the subsequent stage. The output voltage of the amplifier circuit 32 is supplied to each characteristic circuit 38-85. The variable resistor 88-1 in the instantaneous characteristic circuit 88 is set to have instantaneous characteristics with respect to the current value. The reference voltage set in this way is supplied to the inverting input terminal of amplifier 88-2. The variable resistor 84-1 is used for current setting with short-time characteristics, and the obtained reference voltage is supplied to the inverting input terminal of the amplifier 84-2. The variable resistor 84-5 is for time setting of short-time characteristics, and the obtained reference voltage is applied to the amplifier 34.
-6 is supplied to the inverting input terminal.

可変抵抗85−1は長限時特性の電流整定用で、得られ
た基準電圧が増幅器85−2の反転入力端:二供給され
る。可変抵抗85−18は長限時特性の時間特性整定用
で、得られた基準電圧が増幅器84−14の反転入力端
に供給される。
The variable resistor 85-1 is used for setting a current with long-time characteristics, and the obtained reference voltage is supplied to the inverting input terminal of the amplifier 85-2. The variable resistor 85-18 is used to set the time characteristic of the long time characteristic, and the obtained reference voltage is supplied to the inverting input terminal of the amplifier 84-14.

主回路8の電流値が例えは100OAを越えて異常にな
ると、増幅器82の出力電圧が瞬時特性回路88の設定
された基準電圧以上になり、増幅器38−2から出力が
生じて、OR回路36.抵抗18を介してトランジスタ
14のベースに引きはずし信号が供給され、トランジス
タ14がONとなって引きはずしコイル15が付勢され
、接点2が開放される。
When the current value of the main circuit 8 becomes abnormal, for example exceeding 100 OA, the output voltage of the amplifier 82 exceeds the set reference voltage of the instantaneous characteristic circuit 88, an output is generated from the amplifier 38-2, and the OR circuit 36 .. A trip signal is supplied to the base of transistor 14 via resistor 18, transistor 14 is turned on, trip coil 15 is energized, and contact 2 is opened.

又、増幅器82の出力電圧が短限時特性回路、34の基
準電圧以上になると、増幅器84−2から出力が生じて
、抵抗84−8.コンデンサ34−4でなる時定数回路
に供給される。コンデンサ34−4の端子電圧が可変抵
抗84−5による基準電圧を越えると、増幅器84−6
から出力が生じ、引きはずしコイル15が付勢される。
Further, when the output voltage of the amplifier 82 exceeds the reference voltage of the short time characteristic circuit 34, an output is generated from the amplifier 84-2, and the resistor 84-8. The signal is supplied to a time constant circuit made up of a capacitor 34-4. When the terminal voltage of the capacitor 34-4 exceeds the reference voltage provided by the variable resistor 84-5, the amplifier 84-6
An output is produced and the trip coil 15 is energized.

増幅器32の出力電圧が長限時特性回路85の基準電圧
を越えると、増幅器85−2からトランジスタ85−5
のベースへ出力が供給されて、トランジスタ85−5が
ONとなる。この結果、トランジスタ86−6のコレク
タ電位が低下し、FF)T 35−8がOFFとなる。
When the output voltage of the amplifier 32 exceeds the reference voltage of the long time characteristic circuit 85, the output voltage from the amplifier 85-2 to the transistor 85-5
An output is supplied to the base of the transistor 85-5, and the transistor 85-5 is turned on. As a result, the collector potential of the transistor 86-6 decreases, and the FF) T 35-8 turns OFF.

これにより2米量85−6の出力信号は増幅器85−1
2で積分され始める。コンデンサ135−10が充電さ
れて、増幅器85−12の出力電圧が可変抵抗85−1
8で設定された基準電圧を越えると、増幅器85−14
からOR回路86に出力が生じ、引き外しコイル15が
付勢される。
As a result, the output signal of the 2 meter quantity 85-6 is transmitted to the amplifier 85-1.
It starts to be integrated at 2. The capacitor 135-10 is charged and the output voltage of the amplifier 85-12 is changed to the variable resistor 85-1.
When the reference voltage set in 8 is exceeded, the amplifier 85-14
An output is generated in the OR circuit 86, and the tripping coil 15 is energized.

このように、8個の出力巻線16−1.16−2゜16
−8を有する変流器16と、磁気リングの空隙に取付け
たホール素子17−2を用いたセンサ17とを組合せて
、主回路3の電流検出を、低電流領域は出力巻線16−
1の出力により、大電流領域は磁気リングの空隙に取付
けたホール素子17−2を用いて、行なう。ホール素子
17−2は磁気リングに空隙があるため大電流でも飽和
することがないので、電流検出の直線性を広い範囲に亘
って実現できる。即ち、出力巻線16−1による電流検
出の直線性は広くなくてよいので、変流器16の鉄心を
大きくする必要がない。又、出力巻線の巻数も少なくて
すみ、変流器16の2次側の負担も少なくなる。
In this way, the eight output windings 16-1.16-2°16
-8 current transformer 16 and a sensor 17 using a Hall element 17-2 attached to the gap of the magnetic ring, the current detection of the main circuit 3 is carried out in the low current region by the output winding 16-2.
1 output, the large current region is carried out using the Hall element 17-2 attached to the gap of the magnetic ring. Since the Hall element 17-2 has an air gap in its magnetic ring, it does not become saturated even with a large current, so that linearity of current detection can be achieved over a wide range. That is, since the linearity of current detection by the output winding 16-1 does not need to be wide, there is no need to make the iron core of the current transformer 16 large. Furthermore, the number of turns of the output winding can be reduced, and the burden on the secondary side of the current transformer 16 can also be reduced.

出力巻線16−2.16−8の出力電圧は、各特性回路
80〜85の電源として用いられるため、変流器16の
出力としては飽和しても良く、鉄心を小さく、2次巻線
も少なくできる。主回路に短絡事故などζ二よる大電流
が流れても、変流器16が飽和するため、出力側におけ
る過電圧が小さくなる。
The output voltage of the output winding 16-2, 16-8 is used as a power source for each characteristic circuit 80 to 85, so it may be saturated as the output of the current transformer 16, and the iron core is small and the secondary winding is You can also do less. Even if a large current due to ζ2 flows in the main circuit due to a short circuit accident, the current transformer 16 is saturated, so the overvoltage on the output side is reduced.

又、磁気リングの空隙に取付けたホール素子17−2の
出力電圧も大電流により過電圧になることはなく、回路
構成も簡単になる。又、抵抗21.定電圧ダイオード2
5,28.55の定格電力も小さくて良く、回路構成が
コンパクトになる。
Moreover, the output voltage of the Hall element 17-2 attached to the gap of the magnetic ring will not become overvoltage due to a large current, and the circuit configuration will be simplified. Also, resistor 21. Constant voltage diode 2
The rated power of 5,28.55 may be small, and the circuit configuration becomes compact.

又、磁気リングの空隙に取付けたホール素子17−2へ
の制御電流は出力巻線16−8から供給され、ホール素
子17−2の出力電圧は、出力巻線16−2の後段に供
給され、ホール素子17−2の入出力間の絶縁が容品で
あシ、電位の混触を確芙に防止でき、安定した動作がで
きる。又、電流検出の信号の0ボルトと、回路電源のO
ボルトのレベルが同一であるので、電源電圧の変動(二
かかわらず高精度の動作ができる。
Further, the control current to the Hall element 17-2 attached to the gap of the magnetic ring is supplied from the output winding 16-8, and the output voltage of the Hall element 17-2 is supplied to the downstream of the output winding 16-2. Since the insulation between the input and output of the Hall element 17-2 is made of a good quality material, it is possible to reliably prevent potentials from coming into contact with each other, and stable operation can be achieved. Also, 0 volts of the current detection signal and O of the circuit power supply
Since the volt level is the same, highly accurate operation is possible regardless of fluctuations in the power supply voltage.

プリント板17−7にマウントされ外被絶縁付プス17
−1上(:取シ付けられた状態を示す。ここで、端子1
7−8.17−4には制御電流が供給され、端子17−
5.17−6からはホール素子出力電圧が取り出される
。第2図(b)は第2図(、)の電流センサ17の横断
面図でちゃ、絶縁材製の収納ケース17−8中に組み込
み、コン岑つンド17−9で固定し力特性を第8図(、
)に示す。変流器による主回路電の空隙にと夛つけたホ
ール素事責より行う。
Pushpu 17 mounted on printed board 17-7 and with outer insulation
-1 top (: indicates the installed state. Here, terminal 1
A control current is supplied to 7-8.17-4, and terminal 17-
The Hall element output voltage is taken out from 5.17-6. FIG. 2(b) is a cross-sectional view of the current sensor 17 shown in FIG. Figure 8 (,
). This is done based on the hole created by the current transformer in the air gap in the main circuit.

第4図はこの発明の他の実施例の構成を示す。FIG. 4 shows the structure of another embodiment of the invention.

この実施例は第1図の実施例を8相回路に適用したもの
である。ここで、第1図の変流器16に変流器87.8
9を追加し、主回路のR相の電流なR相に接続した変流
器16の第1の出力巻線16−1により検出し、S相の
電流、T相の電流を同様に設けた出力巻線87−1.8
9−1によシ夫々検出する。検出された出力は、ダイオ
ード6−1〜5−8からなる4相全波の整流器5a(=
より整流され、抵抗器21.ダイオード22−8+=よ
シミ圧信号に変換され、選択回路22aに供給される。
This embodiment is an application of the embodiment shown in FIG. 1 to an eight-phase circuit. Here, a current transformer 87.8 is added to the current transformer 16 in FIG.
9 was added, and the R-phase current of the main circuit was detected by the first output winding 16-1 of the current transformer 16 connected to the R-phase, and the S-phase current and T-phase current were similarly provided. Output winding 87-1.8
9-1, respectively. The detected output is passed through a four-phase full-wave rectifier 5a (=
It is rectified by resistor 21. The diode 22-8+ is converted into a pressure signal and supplied to the selection circuit 22a.

出力巻線16−2.87−2.89−2の出力電圧は、
ダイオード18−1,18−8’Akらなる4相全波整
流器18aによシ整流され、抵抗24を介して定電圧ダ
イオード25ζ二供給され、その端子間(二制御用直流
電圧を得る。出力巻線16−8のR相検出出力は、全波
整流器19によシ整流され、抵抗27を介して定電圧ダ
イオード28の両端に定電圧が得られる。
The output voltage of the output winding 16-2.87-2.89-2 is
It is rectified by a four-phase full-wave rectifier 18a consisting of diodes 18-1 and 18-8'Ak, and is supplied to a constant voltage diode 25ζ2 through a resistor 24, and between its terminals (to obtain a control DC voltage. The R-phase detection output of the winding 16-8 is rectified by the full-wave rectifier 19, and a constant voltage is obtained across the constant voltage diode 28 via the resistor 27.

この定電圧ダイオード28の端子間電圧が定電流回路2
9の電源電圧として用いられ、磁気リングの空隙に取付
けたホール素子17−2に制御電流が供給される。磁気
リングの空隙に取付けたホ−ル素子17−2の出力電圧
は、全波整流回路8oで整流され、R相の電流検出信号
として増幅回路82に供給される。
The voltage between the terminals of this constant voltage diode 28 is the voltage between the terminals of the constant current circuit 2.
9, and a control current is supplied to the Hall element 17-2 attached to the air gap of the magnetic ring. The output voltage of the Hall element 17-2 attached to the gap of the magnetic ring is rectified by the full-wave rectifier circuit 8o, and is supplied to the amplifier circuit 82 as an R-phase current detection signal.

同様にして、S相、T相の電流が夫々磁気リングの空隙
に取付けたホール素子88−2.40−2によシ検出さ
れ、全波整流回路46.58で整流され、増幅器47.
54で増幅された後、増幅回路82に供給される。残シ
の回路構成動作は、第1図と同じである。
Similarly, the S-phase and T-phase currents are detected by the Hall elements 88-2, 40-2 attached to the air gaps of the magnetic rings, respectively, and rectified by the full-wave rectifier circuits 46, 58, and the amplifiers 47-2, 40-2.
After being amplified at 54, the signal is supplied to an amplification circuit 82. The remaining circuit configuration and operation are the same as in FIG.

このように、8相回路の場合も夫々3個の出力巻線を持
つ変流器16,87.89と磁気リングの空隙に取付け
たホール素子17−2.88−2.40−2を用いるこ
とにより、主回路8aを流れる電流の大小によって分担
して検出され、広い範囲の直線性が得られる。その他、
この回路の動作は第1図と基本的には同じでちゃ、これ
以上の詳述は不要と思われる。
In this way, in the case of an 8-phase circuit, current transformers 16 and 87.89 each having three output windings and Hall elements 17-2.88-2.40-2 installed in the air gap of the magnetic ring are used. As a result, the current flowing through the main circuit 8a is dividedly detected depending on its magnitude, and linearity over a wide range can be obtained. others,
Since the operation of this circuit is basically the same as that shown in FIG. 1, no further detailed explanation is considered necessary.

第5図は第8の実施例の構成を示し、第1図の変流器1
6の第1の出力巻線が2個の巻線16−1a、16−1
bによる差動方式の構成となっている点のみが異なる。
FIG. 5 shows the configuration of the eighth embodiment, in which the current transformer 1 of FIG.
The first output winding of 6 is connected to two windings 16-1a, 16-1
The only difference is that it has a differential configuration according to b.

この2個の巻線16−1a、16−1bは巻き方向が互
いに逆であり、両者の巻数差に応じた電流が抵抗21と
ダイオード22−8に供給される。この場合、出力巻線
16−1a、16−1bが差動方式のため、あるレベル
の出力差を得るだけでよく、出力巻線16−1aと16
−1bの巻数を少くできる。出力信号値が小さい時でも
巻数を多くする必要がなくなる。差動方式のため主回路
に大電流が流れても、過電圧が発生しない。従って、抵
抗21.ダイオード22−8.定電圧ダイオード55の
定格′(カが少なくでき、形状も小さくなる。
The winding directions of these two windings 16-1a and 16-1b are opposite to each other, and a current corresponding to the difference in the number of turns between them is supplied to the resistor 21 and the diode 22-8. In this case, since the output windings 16-1a and 16-1b are of a differential type, it is only necessary to obtain a certain level of output difference;
-The number of turns of 1b can be reduced. There is no need to increase the number of turns even when the output signal value is small. Because it is a differential system, overvoltage will not occur even if a large current flows through the main circuit. Therefore, resistance 21. Diode 22-8. The rating of the constant voltage diode 55 (the force can be reduced and the shape can also be reduced).

第6図は更に他の実施例の構成を示す。これは第5図の
単相回路を8相回路用に適用したもので、夫々、変流器
16,87.89の第1の出力巻線16−1.87−1
.89−1を差動構成としたものである。
FIG. 6 shows the configuration of yet another embodiment. This is an application of the single-phase circuit shown in Fig. 5 to an eight-phase circuit, in which the first output windings 16-1, 87-1
.. 89-1 has a differential configuration.

この場合も全体構成をコンパクトにできる。In this case as well, the overall configuration can be made compact.

第7図は更に他の実施例の構成を示す。この構成では、
第1図の実施例における全波整流器5゜第8の出力巻線
16−8.コンデンサ20.定電圧ダイオード55.抵
抗21.ダイオード22−8が省略されている。これに
より、主回路3の電流の比較的小さい値の検出は、全波
整流器18の出力側の抵抗24の端子電圧を検出して行
なわれる。
FIG. 7 shows the configuration of yet another embodiment. In this configuration,
Full-wave rectifier 5° in the embodiment of FIG. 1 Eighth output winding 16-8. Capacitor 20. Constant voltage diode 55. Resistance 21. Diode 22-8 is omitted. As a result, a relatively small value of the current in the main circuit 3 is detected by detecting the terminal voltage of the resistor 24 on the output side of the full-wave rectifier 18.

このため、抵抗24の端子電圧は夫々抵抗11−1゜1
1−3を介して演算増幅器11−5の夫々非反転。
Therefore, the terminal voltage of the resistor 24 is 11-1°1, respectively.
1-3 to the respective non-inverting operational amplifiers 11-5.

反転入力端に結合させ、増幅器11−5の出方端と反転
入力端との間には抵抗11−4が接続される。
A resistor 11-4 is coupled to the inverting input terminal, and is connected between the output end of the amplifier 11-5 and the inverting input terminal.

増幅器11−5の出力が、ダイオード22−1を介して
増幅回路82へ供給される。その他の構成。
The output of amplifier 11-5 is supplied to amplifier circuit 82 via diode 22-1. Other configurations.

動作については第1図と同じであり、説明を省略する。The operation is the same as in FIG. 1, and the explanation will be omitted.

この実施例のように、低電流領域での電流検出信号と制
御電源および引き外しコイル15への電力の供給を変流
器16の第1の出力巻線16−1の検出出力から得るよ
うにし、且つ、第2の出力巻線16−2の検出出力を磁
気リングの空隙に取付けたホール素子17−2への制御
電流源として用いるようにしても第1図の実施例と略同
様の効果が得られる。
As in this embodiment, the current detection signal in the low current region, the control power source, and the power supply to the tripping coil 15 are obtained from the detection output of the first output winding 16-1 of the current transformer 16. , and even if the detection output of the second output winding 16-2 is used as a control current source to the Hall element 17-2 attached to the air gap of the magnetic ring, substantially the same effect as in the embodiment of FIG. 1 can be obtained. is obtained.

第8図はこの発明の更に他の実施例の構成を示す。第7
図に示した実施例において第2の出方巻線16−2が第
8図では省略され、全波整流器19の交流入力を、定電
圧ダイオード25と並列に接続したインバータ87の出
力端から得るようにしたものである。他の構成、動作は
第7図の実施例と同じであり、説明を省略する。
FIG. 8 shows the configuration of yet another embodiment of the invention. 7th
In the embodiment shown in the figure, the second output winding 16-2 is omitted in FIG. This is how it was done. The other configurations and operations are the same as those of the embodiment shown in FIG. 7, and their explanations will be omitted.

第8図(b)及び(c)はこの説明の他の実施例を示す
磁気リングの空隙に取付けたホール素子の出力特性図で
ある。磁気リングの空隙に取り付けたホール素子によシ
ミ流検出を行なう場合に於て、磁気リングの鉄心の断面
積を第3図(、)の場合よシも小さくし約115以下と
し、■、から■、の区間の勾配tanθ2の直線領域を
使用する場合である。即ち主回路電流が零から工、の間
でも、勾配tanθ1の第1の直線領域を有するが、磁
気リングの断面積が小さい為に、零から■1の区間の直
線領域は極めて狭い。主回路電流が、更に大きくなった
場合、即ち■2から工、の区間は飽和しつつあるがまだ
、磁気リングに空隙があるため、完全に飽和することは
なく主回路電流が大きくなるにつれて、第3図(b)に
示す如く勾配がtanθ2でバイアスBを有しながらも
ホール素子の出力電圧は上昇する。即ちE=(tanθ
、)I+B・・・il)の式で示すホール素子の出力電
圧Eが得られる。主回路電流工、までは変流器の出力信
号を使用し、主回路電流工、からI3の区間は磁気リン
グの空隙に取付けたホール素子の出力信号を使用する。
FIGS. 8(b) and 8(c) are output characteristic diagrams of a Hall element attached to a gap in a magnetic ring, showing another embodiment of this description. When detecting spot flow using a Hall element installed in the air gap of a magnetic ring, the cross-sectional area of the iron core of the magnetic ring is made smaller than that shown in Fig. 3 (,), and is approximately 115 or less. This is a case where a straight line region with a gradient tan θ2 in the section (2) is used. That is, even when the main circuit current is between 0 and 1, there is a first linear region with a gradient tan θ1, but since the cross-sectional area of the magnetic ring is small, the linear region from 0 to 1 is extremely narrow. When the main circuit current increases further, that is, the section from 2 to 2 is becoming saturated, but because there is a gap in the magnetic ring, it is not completely saturated, and as the main circuit current increases, As shown in FIG. 3(b), the output voltage of the Hall element increases even though the slope is tanθ2 and the bias B is present. That is, E=(tanθ
, )I+B...il) The output voltage E of the Hall element is obtained. The main circuit current section uses the output signal of the current transformer, and the section from the main circuit current section to I3 uses the output signal of the Hall element attached to the gap of the magnetic ring.

第1式のBの代9に第1図の増幅器81にバイアスCを
設け、更に増幅器81の増幅度をかえて、tanf)2
の代シにtanθ1になる様に調整する。即ちl1i=
(tanθ、)I+C・・・(2)として変流器の出力
IR点に於て接合する。この場合磁気リング鉄心の断面
積を小さく出来るので極めてコンパクトとなる。更に安
価な電流センサの構成とする事ができる。
By providing a bias C in the amplifier 81 of FIG. 1 in place of B in the first equation, and further changing the amplification degree of the amplifier 81, tanf)2
Adjust so that tan θ becomes 1 instead. That is, l1i=
(tan θ,) I+C (2) is connected at the output IR point of the current transformer. In this case, the cross-sectional area of the magnetic ring core can be reduced, making it extremely compact. Furthermore, the current sensor can be constructed at a lower cost.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べた如くこの発明によれば、主回路の電流が小さ
い領域では、電流検出を変流器の第1の出力巻線が分担
し、主回路の電流が大きい領域では、電流検出を磁気リ
ングの空隙に取付けたホール素子を用いて構成した電流
センサで分担させる−ようにしたから、主回路の電流が
大きくなっても電流センサの出力が直線性を保つように
なっている。従って、過電流の有効な検出範囲も広くな
り、短絡事故電流のような大電流領域でも、直流分の含
有率が大きくても磁気リングに空隙があるため飽和する
ことがなく、空隙に取付けたホール素子により忠実に電
流検出ができる。過電流検出の精度も向−ヒし、直線性
の範囲が広い為、可調整範囲も広くとることができる。
As described above, according to the present invention, current detection is carried out by the first output winding of the current transformer in the region where the current in the main circuit is small, and current detection is carried out by the magnetic ring in the region where the current in the main circuit is large. Since the current sensor configured using a Hall element attached to the air gap is made to share the load, even if the current in the main circuit increases, the output of the current sensor maintains linearity. Therefore, the effective detection range for overcurrent is widened, and even in large current areas such as short-circuit fault current, even if the content of DC component is large, saturation does not occur because the magnetic ring has a gap, and it can be installed in a gap. Hall element allows accurate current detection. The accuracy of overcurrent detection has also been improved, and since the linearity range is wide, the adjustable range can also be widened.

一方、変流器による電流検出の範囲は広くとる必要はな
く、変流器の鉄心を小さく、2次巻線の巻数も少なくで
きる為、変流器がコンパクトになり、短絡故障によシ主
回路に大電流が流れたときでも、変流器の飽和のため、
過電圧は抑制され、変流器2次側に接続される電子部品
の定格電力および形状が小さくなp、回路全体もコンパ
クトになる。又、電流検出の信号のOボルトラインと電
源のOボルトラインを同一にできるので、電源変動分に
よる誤動作が防止1でき、特に精度が要求される長限時
特性回路の性能が向上する。このように、回路しゃ断器
のアンペアフレーム数を極力少なくでき、標準化がし易
くなる。且つ、信頼性が高く、コンパクトで、経済性の
良い回路しゃ断器が得られる。
On the other hand, the range of current detection by a current transformer does not need to be wide, and the iron core of the current transformer can be made smaller and the number of turns of the secondary winding can be reduced, making the current transformer more compact and preventing short circuit failures. Even when a large current flows through the circuit, due to saturation of the current transformer,
Overvoltage is suppressed, the rated power and size of electronic components connected to the secondary side of the current transformer are reduced, and the entire circuit becomes compact. Furthermore, since the O volt line of the current detection signal and the O volt line of the power supply can be made the same, malfunctions due to fluctuations in the power supply can be prevented, and the performance of long time characteristic circuits that particularly require precision is improved. In this way, the number of ampere frames of the circuit breaker can be minimized, making standardization easier. Moreover, a highly reliable, compact, and economically efficient circuit breaker can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例の回路構成図、第2図は第
1図中の電流センサの具体的な構成の例を示す図、*a
図は電流センサの説明図、第4図乃至第8図は夫々異な
るこの発明の実施例の回路構成図である。 1・・・電源、2・・・しゃ断器接点、8・・・主回路
、4・・・負荷、5.18.19・・・全波整流器、2
2.22a・・・選択回路、15・・・引き外しコイル
、16・・・変流器、17−2・・・ホール素子、17
−10・・・空隙付磁気リング、29・・・定電流回路
、30・・・全波整流回路、81、82・・・増幅回路
、88・・・瞬時特性回路、84・・・短限時特性回路
、85・・・長限時特性回路、86・・・08回路。
Fig. 1 is a circuit configuration diagram of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a diagram showing an example of a specific configuration of the current sensor in Fig. 1, *a
The figure is an explanatory diagram of a current sensor, and FIGS. 4 to 8 are circuit configuration diagrams of different embodiments of the present invention. 1... Power supply, 2... Breaker contact, 8... Main circuit, 4... Load, 5.18.19... Full wave rectifier, 2
2.22a... Selection circuit, 15... Trip coil, 16... Current transformer, 17-2... Hall element, 17
-10... Magnetic ring with air gap, 29... Constant current circuit, 30... Full wave rectifier circuit, 81, 82... Amplifying circuit, 88... Instantaneous characteristic circuit, 84... Short time limit Characteristic circuit, 85...Long time characteristic circuit, 86...08 circuit.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)  主回路の低電流領域の電流検出を行なう変流
器を含む第1の電流検出器と、第1の電流検出器よpも
大きな電流領域の主回路の電流検出を行なう磁気リング
の空隙の中に取付けたホール素子を用いて構成された第
2の電流検出器とを含む過電流引きはずし装置と、この
過電流引きはずし装置の制御電源および引きはずしコイ
ルの励磁電源として、並びにホール素子の制御電流源と
して前記変流器の出力を供給する手段とを有して成る回
路しゃ断器。
(1) A first current detector including a current transformer that detects current in the low current region of the main circuit, and a magnetic ring that detects current in the main circuit in a larger current region than the first current detector. An overcurrent tripping device including a second current detector configured using a Hall element installed in an air gap; and means for supplying the output of the current transformer as a control current source for the element.
(2)前記変流器は、第1の電流検出器出力を与える第
1の出力巻線と、過電流引き外し装置への制御電源およ
び引き外しコイルへ励磁電源として用いられる第2の出
力巻線と、ホール素子の制御電流源として用いられる第
8の出力巻線とを有する、特許請求の範囲第1項に記載
の回路しゃ断器。
(2) The current transformer has a first output winding that provides a first current detector output, and a second output winding that is used as a control power source for the overcurrent tripping device and as an excitation power source for the tripping coil. 2. A circuit breaker according to claim 1, comprising a wire and an eighth output winding used as a control current source for the Hall element.
(3)前記変流器は、互いに差動的に接続された第1.
第2の出力巻線を有する特許請求の範囲第1項、12項
のいずれかに記載の回路しゃ断器。
(3) The current transformers include first and second current transformers that are differentially connected to each other.
A circuit breaker according to any one of claims 1 and 12, having a second output winding.
(4)前記主回路は多相回路であり、前記変流器および
ホール素子は多相回路の相数に応じて設けられ、各々の
制御電流源は各変流器から独立に供給する構成である特
許請求の範囲第1項ないし第8項のいずれか直;記載の
回路しゃ断器。
(4) The main circuit is a multi-phase circuit, the current transformers and Hall elements are provided according to the number of phases of the multi-phase circuit, and each control current source is configured to be supplied independently from each current transformer. A circuit breaker according to any one of claims 1 to 8.
(5)前記第1の電流検出器は、第1.第2の出力巻線
を有する変流器と、この第1の出力巻線間に接続された
第1の整流器と、この第1の整流器の出力間に接続され
た第1の抵抗器および定電圧回路でなる直列回路と、第
1の抵抗器の端子間電圧を第1の電流検出信号として与
える手段と、定電圧回路の出力電圧を過電流引き外し回
路の制御電源として与える手段と、第1の整流器からの
直流出力電圧を過電流引き外し回路の引き外し用電源と
して与える手段とを有し、前記第2の電流検出器は、前
記変流器の第2の出力巻線間に接続された第2の整流器
と、この第2の整流器の出力をホール素子へ制御電流と
して供給する手段とを有して成る、特許請求の範囲第1
項に記載の回路しゃ断器。
(5) The first current detector includes a first current detector. a current transformer having a second output winding; a first rectifier connected between the first output winding; and a first resistor and a constant current transformer connected between the output of the first rectifier. a series circuit consisting of a voltage circuit; means for applying the voltage across the terminals of the first resistor as a first current detection signal; means for applying the output voltage of the constant voltage circuit as a control power source for the overcurrent tripping circuit; the second current detector is connected between the second output winding of the current transformer; Claim 1, comprising: a second rectifier having a second rectifier; and means for supplying the output of the second rectifier to a Hall element as a control current.
A circuit breaker as described in Section.
(6)  前記第1の電流検出器は、1つの出力巻線を
有する変流器と、この出力巻線間に接続された抵抗器お
よび定電圧回路でなる直列回路と、この抵抗器の端子間
電圧を第1の電流検出信号として与える手段とを含み、
前記第2の電流検出器は、前記定電圧回路からホール素
子へ制御電流を供給する手段を有する、特許請求の範囲
第1項に記載の回路しゃ断器。
(6) The first current detector includes a series circuit consisting of a current transformer having one output winding, a resistor and a constant voltage circuit connected between the output windings, and a terminal of the resistor. means for providing the voltage across the current as the first current detection signal,
The circuit breaker according to claim 1, wherein the second current detector has means for supplying a control current from the constant voltage circuit to the Hall element.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP5908300B2 (en) * 2012-02-15 2016-04-26 河村電器産業株式会社 Circuit breaker
JP5922426B2 (en) * 2012-02-15 2016-05-24 河村電器産業株式会社 Circuit breaker

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57180319A (en) * 1981-04-28 1982-11-06 Tokyo Shibaura Electric Co Circuit breaker

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5759426A (en) * 1980-09-26 1982-04-09 Tokyo Shibaura Electric Co Circuit breaker

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57180319A (en) * 1981-04-28 1982-11-06 Tokyo Shibaura Electric Co Circuit breaker

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019511189A (en) * 2016-03-24 2019-04-18 リテルヒューズ・インク Combined current sensor system
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